[发明专利]基于电场强度变化率的高压同塔双回输电线路无人机巡检避障方法

摘要

本发明公开了一种基于电场强度变化率的高压同塔双回输电线路无人机巡检避障方法，其提出了全新的输电线路周围电场强度变化率则主要由导线排列方式和塔架结构决定的理论并由此得出避障方法，从而提高避障的准确性，可大大简化避障方法。 1

主权项

1.一种基于电场强度变化率的高压同塔双回输电线路无人机巡检避障方法，其特征在于：提供一种基于电场强度变化率的高压输电线路无人机巡检避障系统，它包括巡检无人机，在无人机上设有电场避障装置，该装置包括DSP数据处理模块，依次连接的电场测量传感器、信号处理单元和A/D转化单元，A/D转化单元与DSP数据处理模块输入端连接，DSP数据处理模块输出端与机载飞控系统连接，所述机载飞控系统包括飞控系统机载控制计算机，它分别与数字罗盘、三轴陀螺仪、三轴加速度计、卫星定位模块、气压高度计、转速测量传感器、PCM遥控接收机、舵机控制器、数传电台，舵机控制器与伺服舵机连接，数传电台则与地面站通信，所述电场避障装置整体要处在巡检无人机机体正下方中央位置，其步骤为：步骤一：无人机巡检带电导线前,工作人员事先根据输电线路的排列情况,人为选定该排列方式下的无人机避障策略,所述的无人机避障策略具体方式包括：(1)；在同塔双回同相序方式下的高压和特高压输电线路，当检测到无人机本体处的电场强度变化率大于等于20V/m2时就应该发出避障指令；反之则说明无人机处于安全区域，无需发出避障指令；(2)在同塔双回逆相序方式下的高压和特高压输电线路，当检测到无人机本体处的电场强度变化率大于等于27.3V/m2时就应该发出避障指令；反之则说明无人机处于安全区域，无需发出避障指令；步骤二：巡检无人机巡检带电导线时，机身与输电线路方向基本平行；步骤三：电场测量传感器将所测电场强度变化率数值输入信号处理单元，提取工频范围内的电场强度变化率值后送入DSP数据处理模块中；DSP数据处理模块中的判断算法如下：取工频电场测量模块测得的电场强度变化率数值进行如下判断：其中：E为电场强度有效值，单位为V/m；x为无人机距离边项导线的距离，单位为米；为电场强度有效值对x的一阶导数即电场强度的变化率，单位为V/m²；1)同序排列方式下：则输出“安全”指令；则输出“避障”指令；2)逆序排列方式下：则输出“安全”指令；则输出“避障”指令；步骤四：避障指令由DSP数据处理模块输出给机载飞控系统，进而由无人机舵机控制器控制伺服舵机进行下一步动作，指令为“安全”时，继续当前飞行任务；指令为“避障”时，先将无人机悬停，通过实时传回的视频判断发出“原路返航”或“临时调整路线”的指令。